JPS61289992A - レ−ザ加工方法 - Google Patents
レ−ザ加工方法Info
- Publication number
- JPS61289992A JPS61289992A JP60130015A JP13001585A JPS61289992A JP S61289992 A JPS61289992 A JP S61289992A JP 60130015 A JP60130015 A JP 60130015A JP 13001585 A JP13001585 A JP 13001585A JP S61289992 A JPS61289992 A JP S61289992A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling gas
- laser beam
- laser
- processing method
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工方法に関する。
レーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記
レーザ光を照射しつ一加工を行なうレーザ加工方法及び
装置は公知であり広く利用されている。
レーザ光を照射しつ一加工を行なうレーザ加工方法及び
装置は公知であり広く利用されている。
然しなから、従来公知のレーザ加工方法に於ては、レー
ザビームによって切断される箇所の周囲に熱変化層が生
じて加工後の材質特性が劣化したり、切断幅が広がって
高精度の加工が行なわれ得ないという問題があった。
ザビームによって切断される箇所の周囲に熱変化層が生
じて加工後の材質特性が劣化したり、切断幅が広がって
高精度の加工が行なわれ得ないという問題があった。
本発明は斜上の問題点を解決するためなされたものであ
り、その目的とするところは、加工による熱変化層の厚
さを最小限に留めると共に切断幅も少なく、高精度且つ
高品位の加工を行ない得るレーザ加工方法を提供するこ
とにある。
り、その目的とするところは、加工による熱変化層の厚
さを最小限に留めると共に切断幅も少なく、高精度且つ
高品位の加工を行ない得るレーザ加工方法を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、冷却ガ
スを被加工部に高速で噴射しつ＼加工を行なうことを特
徴としている。
スを被加工部に高速で噴射しつ＼加工を行なうことを特
徴としている。
上記冷却ガスはレーザビームに沿って噴射されるのが好
ましく、またその噴出量は毎分３０ｊ！以上２００１以
下、特に５０＃／ｍｉｎ前後とするのが好ましい。
ましく、またその噴出量は毎分３０ｊ！以上２００１以
下、特に５０＃／ｍｉｎ前後とするのが好ましい。
また上記冷却ガスとしてはイナートガスが望ましい。
上記方法を実施するために用いられるレーザ加工装置は
、加工用レーザビームと同軸に冷却ガス噴出ノズルを設
けたものであることが望ましい。
、加工用レーザビームと同軸に冷却ガス噴出ノズルを設
けたものであることが望ましい。
上記の如き構成であると、レーザビームの照射された箇
所のみが高温となって溶融、切断され、その周囲は急速
に冷却されるので、切断部に於ける熱変化層が少なく、
切断幅もレーザビームが照射された箇所のみに限定され
るので最小限に保たれ、これにより高精度且つ高品位の
加工が行なわれるものである。
所のみが高温となって溶融、切断され、その周囲は急速
に冷却されるので、切断部に於ける熱変化層が少なく、
切断幅もレーザビームが照射された箇所のみに限定され
るので最小限に保たれ、これにより高精度且つ高品位の
加工が行なわれるものである。
以下、図面を参照しつ一本発明の詳細を具体的に説明す
る。
る。
図面は本発明に係るレーザ加工方法を実施するために用
いる装置の一実施例を示す説明図であり、図中、１はハ
ウジング、１ａはハウジング１の先端に形成された冷却
ガス噴出ノズル、２はレーザ発振器、３は集束レンズ、
４は上記集束レンズが取り付けられると共にハウジング
１に対して摺動可能に設けられた焦点調節筒、５は上記
焦点調節筒を移動させるモータ、６は反射鏡、７は上記
ハウジングの先端のノズル内にレーザビーム通過部分を
画成する漏斗状の隔壁部材、８は冷却ガス供給管、９は
被加工体、１０及び１１は上記被加工体９をそれぞれＸ
軸及びＹ軸方向へ移動させるクロススライドテーブル、
１２は被加工体９に回転運動又は移動を付与するため上
記クロススライドテーブル１０上に設けられたターンテ
ーブル、１３． １４及び１５はそれぞれ上記クロスス
ライドテーブル及びターンテーブルを駆動するモータで
ある。
いる装置の一実施例を示す説明図であり、図中、１はハ
ウジング、１ａはハウジング１の先端に形成された冷却
ガス噴出ノズル、２はレーザ発振器、３は集束レンズ、
４は上記集束レンズが取り付けられると共にハウジング
１に対して摺動可能に設けられた焦点調節筒、５は上記
焦点調節筒を移動させるモータ、６は反射鏡、７は上記
ハウジングの先端のノズル内にレーザビーム通過部分を
画成する漏斗状の隔壁部材、８は冷却ガス供給管、９は
被加工体、１０及び１１は上記被加工体９をそれぞれＸ
軸及びＹ軸方向へ移動させるクロススライドテーブル、
１２は被加工体９に回転運動又は移動を付与するため上
記クロススライドテーブル１０上に設けられたターンテ
ーブル、１３． １４及び１５はそれぞれ上記クロスス
ライドテーブル及びターンテーブルを駆動するモータで
ある。
レーザ発振器２としてはＣＯ２レーザやＨｅ−Ｎｅレー
サ等の気体レーザ、ルビーレーザやＹＡＧレーザ等の固
体レーザその他が用いられ、また必要に応じてＱスイッ
チ方等によって出力を高めることができるように構成さ
れている。
サ等の気体レーザ、ルビーレーザやＹＡＧレーザ等の固
体レーザその他が用いられ、また必要に応じてＱスイッ
チ方等によって出力を高めることができるように構成さ
れている。
レーザ発振器２から発射されたレーザビームは、レンズ
３によって集束され、反射鏡６で反射されて隔壁部材７
内を通過して被加工体９上に照射される。焦点位置はモ
ータ５を駆動し、モータの回転軸に取り付けられた送り
ネジ５ａにより焦点調節筒４を図中左右方向に移動させ
ることにより調整される。
３によって集束され、反射鏡６で反射されて隔壁部材７
内を通過して被加工体９上に照射される。焦点位置はモ
ータ５を駆動し、モータの回転軸に取り付けられた送り
ネジ５ａにより焦点調節筒４を図中左右方向に移動させ
ることにより調整される。
冷却ガス供給管８から導入された冷却ガスは、ハウジン
グ１と隔壁部材７との間に形成される流路を経てハウジ
ング先端のノズル１ａから被加工部部に向けて噴出され
る。この場合、ノズル１ａの中心軸と隔壁部材７の中心
軸が一致するよう構成することにより、ノズル１ａから
噴出される冷却ガスを被加工体９上のレーザビーム照射
位置を中心としてその周囲に万遍なく吹き付け、これに
よりレーザビーム照射位置の周囲の領域を効率良く急速
に冷却することが可能となる。然るときは、レーザビー
ム照射位置の周囲の過熱が防止され、熱変化層の厚さが
最小限に留められると共に、切断幅も最小に保たれるも
のである。
グ１と隔壁部材７との間に形成される流路を経てハウジ
ング先端のノズル１ａから被加工部部に向けて噴出され
る。この場合、ノズル１ａの中心軸と隔壁部材７の中心
軸が一致するよう構成することにより、ノズル１ａから
噴出される冷却ガスを被加工体９上のレーザビーム照射
位置を中心としてその周囲に万遍なく吹き付け、これに
よりレーザビーム照射位置の周囲の領域を効率良く急速
に冷却することが可能となる。然るときは、レーザビー
ム照射位置の周囲の過熱が防止され、熱変化層の厚さが
最小限に留められると共に、切断幅も最小に保たれるも
のである。
冷却ガスとしては、通常の空気、酸素、或いは窒素その
他のイナートガス等が利用される。
他のイナートガス等が利用される。
而して、上記の如き構成の、出力的４５０Ｗのｃｏ２レ
ーザ装置を利用して、厚さ５ｆｉの３５５Ｃ材を、冷却
ガスの種類及びその噴出量を種々変更して切断加工した
結果は下記表−１の通りであった。冷却ガス噴出ノズル
の出力口径を約２．２ｍｍ、噴出圧力は５〜１０ｋｇ／
−とし、レーザ照射はパルス化した。
ーザ装置を利用して、厚さ５ｆｉの３５５Ｃ材を、冷却
ガスの種類及びその噴出量を種々変更して切断加工した
結果は下記表−１の通りであった。冷却ガス噴出ノズル
の出力口径を約２．２ｍｍ、噴出圧力は５〜１０ｋｇ／
−とし、レーザ照射はパルス化した。
表−１
同様の実験を厚さ３ｍｍの３５５Ｃ材に対して行なった
結果は下記表−２の通りであった。
結果は下記表−２の通りであった。
表−２
上記実験結果から、パワーを上げ高速で切断する場合で
も充分な冷却ガスを供給すれば切断幅及び熱変化層の厚
さを最小限に保ち得ることが判明した。なお、切断幅及
び熱変化層の厚さを最小に保つ点では、いずれの冷却ガ
スを用いる場合に於ても冷却ガスを使用しない場合に比
べて格段に優れた結果が得られ、レーザビーム照射点の
周囲を急速冷却することの効果が大きいことが確認され
た。
も充分な冷却ガスを供給すれば切断幅及び熱変化層の厚
さを最小限に保ち得ることが判明した。なお、切断幅及
び熱変化層の厚さを最小に保つ点では、いずれの冷却ガ
スを用いる場合に於ても冷却ガスを使用しない場合に比
べて格段に優れた結果が得られ、レーザビーム照射点の
周囲を急速冷却することの効果が大きいことが確認され
た。
なお、冷却ガス流量が３０β／ｍｉｎ以下となるとその
効果が急減し、また２００Ｊ ／ ｍｉｎ以上としても
見るべき効果がないから、冷却ガス流量は３０〜２００
ＩＩ ／ ｍｉｎ 、望ましくは５０Ｉｌ／ｗｉｎ前
後とする。
効果が急減し、また２００Ｊ ／ ｍｉｎ以上としても
見るべき効果がないから、冷却ガス流量は３０〜２００
ＩＩ ／ ｍｉｎ 、望ましくは５０Ｉｌ／ｗｉｎ前
後とする。
本発明は斜上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、レーザビームの照射された箇所のみが高温となって
溶融、切断され、その周囲は急速に冷却されるので、切
断部に於ける熱変化層が少なく、切断幅も最小限に保た
れ、これにより高精度且つ高品位の加工を行ない得るレ
ーザ加工方法が提供されるものである。
は、レーザビームの照射された箇所のみが高温となって
溶融、切断され、その周囲は急速に冷却されるので、切
断部に於ける熱変化層が少なく、切断幅も最小限に保た
れ、これにより高精度且つ高品位の加工を行ない得るレ
ーザ加工方法が提供されるものである。
なお本発明の構成は斜上の実施例に限定されるものでな
く、本発明の目的の範囲内に於て上記の説明から当業者
が容易に相当し得るすべての変更実施例を包摂するもの
である。
く、本発明の目的の範囲内に於て上記の説明から当業者
が容易に相当し得るすべての変更実施例を包摂するもの
である。
図面は本発明に係るレーザ加工方法を実施するために用
いる装置の一実施例を示す説明図である。
いる装置の一実施例を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）冷却ガスを被加工部に高速で噴射しつゝ加工を行な
うことを特徴とするレーザ加工方法。 ２）上記冷却ガスがレーザビームに沿って噴射される特
許請求の範囲第１項記載のレーザ加工方法。 ３）上記冷却ガスがイナートガスである特許請求の範囲
第１項または第２項のうちいずれか一に記載のレーザ加
工方法。 ４）上記冷却ガスの噴出量が３０ｌ／ｍｉｎ以上２００
ｌ／ｍｉｎ以下である特許請求の範囲第１項ないし第３
項のうちいずれか一に記載のレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130015A JPS61289992A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | レ−ザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130015A JPS61289992A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | レ−ザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61289992A true JPS61289992A (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=15024047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130015A Pending JPS61289992A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | レ−ザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61289992A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998056534A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Lt Ultra-Precision-Technology Gmbh | Düsenanordnung für das laserstrahlschneiden |
| KR100347955B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-08-09 | 엘지전자주식회사 | 유리 절단 장치 |
| CN103386553A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-13 | 常州市璟胜自动化科技有限公司 | 激光切割装置 |
| CN104511691A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种激光焊接机的激光束外光路系统 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60130015A patent/JPS61289992A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998056534A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Lt Ultra-Precision-Technology Gmbh | Düsenanordnung für das laserstrahlschneiden |
| KR100347955B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-08-09 | 엘지전자주식회사 | 유리 절단 장치 |
| CN103386553A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-13 | 常州市璟胜自动化科技有限公司 | 激光切割装置 |
| CN104511691A (zh) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种激光焊接机的激光束外光路系统 |
| CN104511691B (zh) * | 2013-09-29 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种激光焊接机的激光束外光路系统 |
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